基于K60的步进电动机控制系统实验装置设计

研制了一套步进电动机控制实验教学装置。选择合适的单片机是整个电动机控制系统实现的基础,K60系列的微控制器拥有ARM Cortex-M4内核,具有高性能、低功耗和丰富的片上资源等优点,可满足电动机控制系统所需的要求。装置由磁粉制动器、减速器、步进电动机、增量式编码器和控制电路组成,其中控制电路包括自制的K60微控制器最小系统板、电源模块、4×5矩阵键盘模块、力矩控制模块、编码器解码模块以及液晶屏显示模块等。最后,介绍了硬件电路和软件设计过程。

基于STC微控制器的测温系统设计

为了实时监测环境温度,设计了基于STC15F2K60S2微控制器的测温系统。系统选用单总线的温度-电流式数字温度传感器DS18B20采集温度信号,通过STC15F2K60S2微控制器接口电路实现硬件设计,结合Keil C程序语言及微控制器的2kB大容量SRAM、60kB Flash存储器对温度信息进行处理,实现温度监测功能、超限报警功能、时间监测功能、键盘控制功能。电路仿真结果表明,系统测温范围、精度、超限报警等功能达到设计要求,整个硬件电路简单实用,读数方便。

基于K60和BP神经网络的发动机ECU分析与信号仿真

通过Freescale K60系列微控制器、DAC数模变换器，以及数控电位器等组成的硬件系统，对发动机常用传感器，如曲轴位置传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器等信号进行模拟，仿真汽车发动机的运行环境，测试ECU工作状况，并采集ECU输出的喷油和点火信号得到的数据导入MATLAB神经网络工具箱中，并用这些数据对网络进行训练，得到真车发动机ECU的模拟仿真网络，这样只需软件平台给定输入信号，就可通过训练后的网络得到输出信号，方便了发动机ECU研发和测试工作。

两轮自平衡机器人控制系统设计与实现

提出了一种使用PID优化LQR的两轮自平衡机器人控制方案。首先建立自平衡机器人的动态模型,使用卡尔曼滤波实现加速度计及陀螺仪的信息融合,然后设计了一种具有PID动态调节及LQR跟踪功能的PID-LQR控制器,解决了机器人在大角度范围内不能快速稳定地达到设定状态效果的问题,最后搭建了以K60微控制器为核心的机器人软硬件平台。仿真结果表明当设定速度为1m/s时,PID-LQR控制器比LQR控制器动态响应速度减少接近1 s。实际应用测试结果表明当机器人受冲击后,重新回到平衡位置的时间减少接近1s,平衡位置的扰动大小减小50%左右。

基于多种励磁方式的电磁流量计控制系统

在分析电磁流量计工作原理的基础上,采用K60微控制器,设计了一款多种励磁方式的电磁流量计控制系统,其中主要包括励磁控制电路、信号采集电路、信号处理及控制模块、电源模块、人机接口和通讯模块。针对各种流体介质的特性,合理地选择励磁方式,并调节励磁电压及频率,以便达到对流量信号的精确采集。通过试验测试表明:系统可以稳定运行,能较好地完成控制任务。

同轨行走可完成交汇的服务机器人巡航系统

服务型巡航机器人在交通和运载等领域的影响非常大,业内对于服务型机器人的研发力度不断增长。针对目前服务型机器人自巡航策略的问题,提出一种基于MK60FX512VLQ15微控制器的同轨异向可交汇行走的服务型机器人自巡航系统。该系统通过摄像头采集路径图像经MK60FX512VLQ15微控制器处理实现路径规划,采用超声波测距模块实现机器人之间的安全距离控制,通过蓝牙2.0进行机器人之间的实时通信,实现机器人间的相互交汇。同时采用QT Creator软件开发一款上位机软件,实现机器人的图像处理分析以及远程在线调试参数。实验结果表明,该系统的寻轨服务在复杂场景下,能够有效地在指定路径实现机器人间的互相交汇行走。